Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

KR101658024B1 - 이차전지 및 이차전지모듈 - Google Patents

이차전지 및 이차전지모듈 Download PDF

Info

Publication number
KR101658024B1
KR101658024B1 KR1020110017980A KR20110017980A KR101658024B1 KR 101658024 B1 KR101658024 B1 KR 101658024B1 KR 1020110017980 A KR1020110017980 A KR 1020110017980A KR 20110017980 A KR20110017980 A KR 20110017980A KR 101658024 B1 KR101658024 B1 KR 101658024B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rivet
metal
terminal
electrode
secondary battery
Prior art date
Application number
KR1020110017980A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110109843A (ko
Inventor
변상원
안병규
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사, 로베르트 보쉬 게엠베하 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Publication of KR20110109843A publication Critical patent/KR20110109843A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101658024B1 publication Critical patent/KR101658024B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0422—Cells or battery with cylindrical casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0431—Cells with wound or folded electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/514—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells
    • H01M50/516—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells by welding, soldering or brazing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/521—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the material
    • H01M50/522—Inorganic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/564—Terminals characterised by their manufacturing process
    • H01M50/567—Terminals characterised by their manufacturing process by fixing means, e.g. screws, rivets or bolts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/538—Connection of several leads or tabs of wound or folded electrode stacks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/547—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/55—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on the same side of the cell
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/552—Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553—Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

이종금속 간의 접합강도가 개선된 이차전지 및 이차전지모듈이 개시된다. 개시된 이차전지는 양극, 음극 및 그들 사이의 세퍼레이터를 포함하는 전극조립체와, 전극조립체를 수용하는 케이스와, 케이스를 실링하기 위한 캡조립체와, 적어도 하나의 단자유닛을 포함하고, 적어도 하나의 단자유닛은, 전극조립체의 어느 한 전극에 전기적으로 연결되고 제1 금속으로 된 전극리벳과, 제1 금속과 다른 제2 금속으로 된 리벳터미널과, 전극리벳과 리벳터미널 사이에 개재된 클레드메탈을 포함한다.
이러한 이차전지 및 이차전지모듈에서는 전극리벳과 리벳터미널 사이 또는 리벳터미널과 버스바 사이의 결합이 동종 금속간의 용접으로 수행되기 때문에, 견고한 접합강도를 확보할 수 있다.

Description

이차전지 및 이차전지모듈{Secondary battery and secondary battery module}
본 발명의 실시예는 이차전지 및 다수의 이차전지들을 포함하는 이차전지모듈에 관한 것이다.
이차전지는 충전 사용이 가능한 전지를 말하는 것으로, 휴대폰, 노트북컴퓨터, 캠코더 등의 휴대형 전자기기 분야에서 널리 사용되고 있다.
이러한 이차전지는 양극과 음극 및 세퍼레이터가 젤리롤(jelly roll) 형태로 말린 전극조립체를 케이스의 개방부를 통해 안에 장입하고 캡조립체로 그 개방부를 덮은 구조를 가지고 있다. 그리고, 상기 전극조립체의 단부에는 집전판이 설치되어 있고, 이 집전판은 다시 캡조립체에 마련된 단자유닛과 전기적으로 연결된다. 따라서, 상기 단자유닛에 외부 단자를 연결하면 상기 전극조립체에서 발생된 전류가 상기 집전판과 상기 단자유닛을 경유하여 외부 단자로 공급된다.
여기서 상기 단자유닛은 집전판과 연결된 양극리벳 및 음극리벳, 그리고 버스바를 연결하기 위해 상기 양극리벳 및 음극리벳에 결합시키는 리벳터미널 등을 구비하고 있으며, 이 양극리벳 또는 음극리벳과 리벳터미널 간의 결합 및 리벳터미널과 버스바의 결합은 레이저 용접에 의해 이루어진다. 그런데, 양극리벳과 음극리벳은 통상 서로 다른 금속재질로 만들어지기 때문에 둘 중 어느 한 금속의 재질로 리벳터미널을 만들면 서로 다른 이종 금속 간 용접을 하게 되는 쪽은 용접성이 떨어져서 접합강도가 상대적으로 약해진다. 이를 해결하기 위해 리벳터미널도 양극리벳과 음극리벳 각각의 재질과 같은 금속으로 만들어서 용접할 경우, 각 리벳들과 해당 리벳터미널 간의 용접성은 개선될 수 있으나, 이 리벳터미널들 간을 연결하는 버스바를 용접할 때에는 똑같이 이종 금속간 용접성 저하의 문제가 적어도 한 쪽에서는 또 생기게 된다. 따라서, 이러한 단자유닛의 이종 금속간 용접 시 발생되는 용접성 저하의 문제를 해결할 수 있는 방안이 요구된다.
본 발명의 실시예는 이종 금속간 용접 시 발생되는 용접성 저하의 문제를 해결할 수 있는 이차전지 및 이차전지모듈을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 이차전지는,
양극, 음극 및 그들 사이의 세퍼레이터를 포함하는 전극조립체;
상기 전극조립체를 수용하는 케이스;
상기 케이스를 실링하기 위한 캡조립체; 및
적어도 하나의 단자유닛;을 포함하고,
상기 적어도 하나의 단자유닛은,
상기 전극조립체의 어느 한 전극에 전기적으로 연결되고, 제1 금속으로 된 전극리벳;
제1 금속과 다른 제2 금속으로 된 리벳터미널; 및
상기 전극리벳과 리벳터미널 사이에 개재된 클레드메탈을 포함한다.
예를 들어, 상기 클레드메탈은 내층을 둘러싸는 외층을 포함하고,
상기 외층은 제2 금속으로 이루어지고, 상기 내층은 제1 금속으로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 상기 외층은 상기 리벳터미널에 용접될 수 있다.
예를 들어, 상기 전극리벳은 상기 클레드매탈과 결합될 수 있다.
예를 들어, 상기 전극리벳은 상기 클레드메탈의 내층에 용접될 수 있다.
예를 들어, 상기 이차전지는 또 다른 단자유닛을 더 포함하고,
상기 단자유닛은 또 다른 리벳터미널과 또 다른 전극리벳을 포함하고,
상기 또 다른 리벳터미널과 또 다른 전극리벳은 동종 금속으로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 상기 또 다른 단자유닛은 상기 단자유닛과 반대 극성을 가질 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따른 이차전지모듈은,
다수의 이차전지들을 포함하는 이차전지모듈로서,
상기 이차전지들 중에서 적어도 하나는,
양극, 음극 및 그들 사이의 세퍼레이터를 포함하는 전극조립체;
상기 전극조립체를 수용하는 케이스;
상기 케이스를 실링하기 위한 캡조립체; 및
적어도 하나의 단자유닛;을 포함하고,
상기 적어도 하나의 단자유닛은,
상기 전극조립체의 어느 한 전극에 전기적으로 연결되고, 제1 금속으로 된 전극리벳;
제1 금속과 다른 제2 금속으로 된 리벳터미널; 및
상기 전극리벳과 리벳터미널 사이에 개재된 클레드메탈을 포함한다.
예를 들어, 상기 이차전지모듈은, 상기 리벳터미널과 이웃한 이차전지를 연결하는 버스바를 더 포함할 수 있고, 상기 버스바는 제2 금속으로 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 측면에 따른 이차전지모듈은,
다수의 이차전지들을 포함하는 이차전지모듈로서,
상기 이차전지들 중에서 적어도 하나는,
양극, 음극 및 그들 사이에 개재되는 세퍼레이터를 포함하는 전극조립체;
상기 전극조립체를 수용하는 케이스;
상기 케이스를 실링하는 캡조립체; 및
적어도 하나의 단자유닛을 포함하고,
상기 적어도 하나의 단자유닛은,
상기 전극조립체의 어느 한 전극에 전기적으로 연결되고, 제1 금속으로 된 전극리벳;
제1 금속으로 된 리벳터미널;
상기 단자유닛과 이웃하는 이차전지를 연결하는 것으로, 제1 금속과는 다른 제2 금속으로 된 버스바; 및
상기 버스바와 리벳터미널 사이에 개재된 클레드메탈;을 포함한다.
예를 들어, 상기 클레드메탈은 버스바의 외측 단부를 둘러싸도록 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 클레드메탈은 내층을 둘러싸는 외층을 포함하고,
상기 외층은 제1 금속으로 이루어지고, 상기 내층은 제2 금속으로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 상기 외층은 상기 리벳터미널에 용접될 수 있다.
예를 들어, 상기 내층은 상기 버스바에 용접될 수 있다.
예를 들어, 상기 이차전지는 또 다른 단자유닛을 포함하고
상기 또 다른 단자유닛은 또 다른 리벳터미널, 또 다른 전극리벳, 및 또 다른 버스바를 포함하고,
상기 또 다른 리벳터미널, 또 다른 전극리벳, 및 또 다른 버스바는 모두 동종의 금속으로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 상기 또 다른 단자유닛은 상기 단자유닛과 반대 극성을 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 전극리벳은 리벳터미널에 결합될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 전극리벳과 리벳터미널 사이 또는 리벳터미널과 버스바 사이의 결합이 동종 금속 간의 용접으로 수행되기 때문에, 견고한 접합강도를 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 이차전지모듈의 사시도.
도 2는 도 1의 II-II 선을 따라 취한 단면도,
도 3은 도 1에 도시된 전극조립체의 구조를 도시한 도면,
도 4a 내지 도 4c는 도 2에 도시된 이차전지에서 음극리벳과 리벳터미널의 결합 과정을 도시한 도면,
도 5는 다른 실시예에 따른 단자유닛의 구조를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 이차전지모듈의 사시도.
도 7은 도 6의 VII-VII 선을 따라 취한 단면도.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지모듈(95)의 사시도이다. 도 2는 도 1의 II-II 선을 따라 취한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 상기 이차전지모듈(95)은 다수의 이차전지(20)들과 상기 이차전지(20)들을 상호 전기적으로 연결시키기 위한 버스바(30)를 포함한다.
도 2를 참조하면, 이차전지(20)는 양극, 음극, 및 세퍼레이터가 젤리 롤 형태로 권취된 전극조립체(60)와, 상기 전극조립체(60)의 양단부에 결합된 집전판(70)과, 상기 전극조립체(60)와 전극 집전판(70)을 수용하기 위한 케이스(50)와, 케이스(50)의 개방부에 결합된 캡조립체(40) 등을 구비하고 있다. 따라서, 케이스(50)의 개방부를 통해 집전판(70)이 부착된 전극조립체(60)를 장입하고 상기 캡조립체(40)를 덮으면, 전극조립체(60)를 안전하게 수용한 이차전지(20)가 준비된다.
상기 캡조립체(40)는 실링부재(80)를 포함할 수 있다. 상기 실링부재(80)는 케이스(50) 안에 전해액을 주입한 후 주입구를 밀봉하기 위한 것이다. 상기 캡조립체(40)는 안전벤트(90)를 포함할 수 있다. 상기 안전벤트(90)는 케이스(50) 안의 압력이 과다해질 경우 파손되어 가스가 배출되게 하기 위한 것이다.
도 3은 도 2에 도시된 전극조립체(60)의 구조를 도시한 도면이다. 도 3을 참조하면, 상기 전극조립체(60)는 양극(61)과 세퍼레이터(63) 및 음극(62)이 교대로 적층되어 젤리 롤 형태로 말린 것으로, 양극(61)에는 양극활물질(61a)이 도포되어 있고, 음극(62)에는 음극활물질(62a)이 도포되어 있다. 그리고, 양극(61)과 음극(62)의 단부에는 활물질이 도포되지 않은 무지부(61b)(62b)가 각각 마련되어 있는데, 양극 무지부(61b)는 전극조립체(60)의 일측단부로, 음극 무지부(62b)는 타측단부로 위치되도록 엇갈리게 배열돼서 감겨진다. 그러니까, 도 2를 예로 보면 좌측에는 양극 무지부(61b)가, 우측에는 음극 무지부(62b)가 배치되는 것이다. 따라서, 도 2의 좌측에 부착된 집전판(70)은 전극조립체(60)의 양극(61)들에 전기적으로 연결되고, 우측에 부착된 집전판(70)은 음극(62)들에 전기적으로 연결된 셈이 된다. 그리고 각 집전판(70)은 다시 각각 단자유닛의 양극리벳(11)과 음극리벳(12)에 연결된다.
상기 단자유닛으로는 양극리벳(11)과 음극리벳(12), 이들 리벳(11,12)에 각각 용접되는 리벳터미널(21,22), 그리고 리벳터미널(21,22)에 용접되어 인접한 이차전지(20)와 직렬 또는 병렬 연결 구조를 만드는 버스바(30)가 구비되어 있다.
본 실시예에서는, 양극리벳(11)과 리벳터미널(21,22) 및 버스바(30)가 동종 금속인 알루미늄 재질이고, 음극리벳(12)은 이와 다른 구리 재질인 경우를 예시한다. 이 경우는 양극리벳(11)과 리벳터미널(21) 간의 용접이나 리벳터미널(21,22)과 버스바(30) 간의 용접은 동종 금속간의 용접이 된다. 따라서, 이 동종 금속간의 용접은 별다른 문제없이 충분한 용접강도를 얻을 수 있으므로 기존의 방식대로 용접하면 된다. 대신, 음극리벳(12)과 리벳터미널(22) 간의 결합은 만일 그대로 이종 금속간의 용접을 하게 되면 결합력이 약해지기 때문에, 그 사이에 이종금속의 접합체인 클래드메탈(clad metel;10)을 개재하여 클래드메탈(10)의 양측에서 동종 금속간의 용접이 이루어지게 한다.
도 4a 내지 도 4c는 도 2에 도시된 이차전지(20)에서 음극리벳(12) 및 리벳터미널(22)을 결합하는 방법을 보여주는 단계별 단면도들이다.
여기서의 클래드메탈(10)은, 도 4a에 도시된 바와 같이 음극리벳(12)과 같은 구리 재질의 부재(10a) 또는 내층(10a)과, 리벳터미널(22)과 같은 알루미늄 재질의 부재(10b) 또는 외층(10b)을 압접하여 상기 음극리벳(12)을 감싸는 링(ring) 형상으로 만든 것이다. 이 클래드메탈(10)을 서로 같은 재질끼리 접하도록 음극리벳(12)과 리벳터미널(22) 사이에 삽입하고 용접하면, 같은 재질끼리 용접이 되는 셈이므로 충분한 접합 강도를 얻을 수 있게 된다.
상기 단자유닛은 후술하는 바와 같이 용접될 수 있다.
먼저, 도 4a와 같이 음극리벳(12)과 리벳터미널(22)에 사이에 클래드메탈(10)을 삽입하고 레이저용접을 통해 리벳터미널(22)과 클래드메탈(10) 간을 접합시킨다. 물론, 이때 클래드메탈(10)은 상기 음극리벳(12) 및 리벳터미널(22)과 서로 같은 재질끼리 접하도록 배치된다. 따라서, 같은 재질인 알루미늄 끼리의 용접이 된다.
이어서, 음극리벳(12)의 선단부를 도 4b와 같이 리벳가공하여 클래드메탈(10)에 밀착시킨다. 이렇게 리벳가공이 되면 클래드메탈(10)이 리벳가공된 음극리벳(12)의 선단에 걸리게 되어 이탈하지 못하게 된다.
이 상태에서 도 4c와 같이 음극리벳(12)과 클래드메탈(10)의 경계부를 레이저 용접으로 접합시킨다. 이때에 음극리벳(12) 및 클래드메탈(10)의 용접부가 모두 동종 금속인 구리 재질이므로 문제없는 접합 강도가 얻어지게 된다. 예를 들어, 음극리벳(12)은 클레드메탈(10)의 내층(10a)에 용접된다.
또한, 이후의 리벳터미널(21,22)과 버스바(30) 간의 결합은 역시 동종 금속인 알루미늄 재질끼리의 용접이므로 일반적인 레이저 용접으로 접합시키면 된다.
따라서, 이상에서 설명한 바와 같은 방식에 의하면, 이차전지의 단자유닛을 조립할 때 동종 금속간의 용접으로 수행하는 셈이 되므로, 매우 안정적이고 견고하한 접합 구조를 만들 수 있다.
다음으로, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 단자유닛을 보인 것으로, 클래드메탈(100)을 음극리벳(13)과 리벳터미널(23) 사이가 아니라 리벳터미널(23)과 버스바(33) 사이에 삽입한 구조를 예시한 것이다. 즉, 이때에는 리벳터미널(23)을 음극리벳(13)과 같은 구리 재질로 한 경우로서, 이렇게 되면 음극리벳(13)과 리벳터미널(23)간은 동종 금속끼리의 용접이므로 문제가 없지만, 구리 재질의 리벳터미널(23)과 알루미늄 재질의 버스바(33) 사이는 이종 금속간이 되므로 용접성이 떨어진다. 따라서, 이 리벳터미널(23)과 버스바(33) 사이에 클래드메탈(100)을 삽입하여 서로 동종 금속끼리 용접이 되게 하는 것이다. 물론, 이때 클래드메탈(100)은 상기 리벳터미널(23) 및 버스바(33)와 서로 같은 재질끼리 접하도록 안쪽에 알루미늄 부재(101) 또는 내층(101)을 배치하고, 바깥쪽에 구리부재(102) 또는 외층(102)을 배치한다. 따라서, 같은 재질끼리의 용접이 되며, 결과적으로 안정적인 접합 강도를 얻을 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 이차전지모듈(195)의 사시도이다. 도 7은 도 6의 VII-VII 선을 따라 취한 단면도이다. 상술한 실시형태에서와 유사한 구성요소에 대한 반복적인 설명은 생략하기로 한다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 제1 집전판(70)과 버스바(130) 간의 결합을 위하여 단일 리벳터미널(22)이 제공된다. 제2 집전판(170)은 전극조립체(60)와 캡조립체(40) 사이에 연결될 수 이다. 예를 들어, 상기 제2 집전판(170)은 전극조립체(60)의 양극 무지부(61b)에 연결될 수 있다. 본 발명의 제2 실시형태에서, 버스바(130)는 이차전지(120)의 캡조립체(40)에 직접 연결될 수 있고, 이웃한 이차전지(20)의 리벳터미널(22)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 버스바(130)는 제1 부분(130a)과 제2 부분(130b)을 포함한다. 제1 부분(130a)은 제2 부분(130b)의 두께 보다 두껍게 형성된다. 제1 부분(130a)은 이차전지(120)의 캡조립체(40)에 연결될 수 있고, 상기 제2 부분(130b)은 이웃한 이차전지(120)의 리벳터미널(22)에 연결됨으로써, 이차전지(120)들이 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다. 이에 따라, 제1, 제2 부분(130a,130b)의 높이차이에 의해 버스바(130)의 상면은 편평하고 일정한 면을 가질 수 있다. 실제 구현에서, 이차전지의 캡조립체(40)는 이웃한 이차전지(120)의 리벳터미널(22)과 반대 극성을 가질 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 전극리벳 중 음극리벳 쪽에서 이종 금속간의 용접 문제가 생기는 경우를 예시하였는데, 경우에 따라서는 양극리벳 쪽에서 이종 금속간의 용접 문제가 생길 수도 있다. 따라서, 어느 쪽이든지 전극리벳과 리벳터미널 사이, 또는 리벳터미널과 버스바 사이에 이종 금속간 용접을 해야 할 경우, 이종금속 접합체인 클래드메탈을 삽입하면 안정적이고 견고한 접합 구조를 얻을 수 있다.
양극리벳과 음극리벳은 일반적으로 서로 다른 이종금속으로 이루어지므로, 만일 리벳터미널이 하나의 금속을 이용하여 이루어진다면, 양극리벳 또는 음극리벳과 리벳터미널 간에 이종 금속 간의 용접이 수행될 수 있다. 이에 따라, 용접성의 저하가 일어날 수 있고, 낮은 접합 강도가 뒤따를 수 있다. 만일, 양극리벳과 음극리벳에 대응하도록 리벳터미널이 서로 다른 이종 금속으로 이루어진다면, 양극리벳과 음극리벳, 리벳터미널 간의 용접성이 향상될 수 있다. 그러나, 적어도 하나의 리벳터미널과 버스바 간의 용접 문제를 해소할 수는 없다. 따라서, 용접성의 저하가 뒤따를 수 있다. 상기 실시형태들은, 이종 금속 간의 용접이 단자유닛에서 수행될 때, 이러한 용접성이 저하되는 환경을 피하기 위한 것이다.
결과적으로 본 발명의 실시예에 따르면, 전극리벳과 리벳터미널 사이 또는 리벳터미널과 버스바 사이의 결합이 동종 금속 간의 용접으로 수행되기 때문에, 견고한 접합강도를 확보할 수 있다.
본 발명의 실시형태들은 용접성의 저하를 막을 수 있는 단자유닛을 포함하는 이차전지를 제공한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10,100 : 클래드메탈 10a,101 : 내층
10b,102 : 외층 11 : 양극리벳
12,13 : 음극리벳 21, 22, 23 : 리벳터미널:
20,120 : 이차전지 30,33,130 : 버스바
40 : 캡조립체 50 : 케이스
60 : 전극조립체 70,170 : 집전판
130a : 버스바의 제1 부분 130b : 버스바의 제2 부분
195 : 이차전지모듈

Claims (17)

  1. 양극, 음극 및 그들 사이의 세퍼레이터를 포함하는 전극조립체;
    상기 전극조립체를 수용하기 위한 케이스;
    상기 케이스를 실링하기 위한 캡조립체; 및
    적어도 하나의 단자유닛;을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 단자유닛은,
    상기 전극조립체의 어느 한 전극에 전기적으로 연결되고, 제1 금속으로 된 전극리벳;
    상기 제1 금속과 다른 제2 금속으로 된 리벳터미널; 및
    상기 전극리벳과 리벳터미널 사이에 개재된 클레드메탈을 포함하며,
    상기 클레드메탈은 내층을 둘러싸는 외층을 포함하고,
    상기 외층은 제2 금속으로 이루어지고, 상기 내층은 제1 금속으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 외층은 상기 리벳터미널에 용접되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전극리벳은 상기 클레드메탈과 결합되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 전극리벳은 상기 클레드메탈의 내층에 용접되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 이차전지는 또 다른 단자유닛을 더 포함하고,
    상기 또 다른 단자유닛은 또 다른 리벳터미널과 또 다른 전극리벳을 포함하고,
    상기 또 다른 리벳터미널과 또 다른 전극리벳은 동종 금속으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 또 다른 단자유닛은 상기 단자유닛과 반대 극성을 갖는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  8. 다수의 이차전지들을 포함하는 이차전지모듈로서,
    상기 이차전지들 중에서 적어도 하나는,
    양극, 음극 및 그들 사이의 세퍼레이터를 포함하는 전극조립체;
    상기 전극조립체를 수용하기 위한 케이스;
    상기 케이스를 실링하기 위한 캡조립체; 및
    적어도 하나의 단자유닛;을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 단자유닛은,
    상기 전극조립체의 어느 한 전극에 전기적으로 연결되고, 제1 금속으로 된 전극리벳;
    상기 제1 금속과 다른 제2 금속으로 된 리벳터미널; 및
    상기 전극리벳과 리벳터미널 사이에 개재된 클레드메탈을 포함하며,
    상기 클레드메탈은 내층을 둘러싸는 외층을 포함하고,
    상기 외층은 제2 금속으로 이루어지고, 상기 내층은 제1 금속으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차전지모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 리벳터미널과 이웃한 이차전지를 연결하는 버스바를 더 포함하고,
    상기 버스바는 제2 금속으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차전지모듈.
  10. 다수의 이차전지들을 포함하는 이차전지모듈로서,
    상기 이차전지들 중에서 적어도 하나는,
    양극, 음극 및 그들 사이에 개재되는 세퍼레이터를 포함하는 전극조립체;
    상기 전극조립체를 수용하기 위한 케이스;
    상기 케이스를 실링하는 캡조립체; 및
    적어도 하나의 단자유닛을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 단자유닛은,
    상기 전극조립체의 어느 한 전극에 전기적으로 연결되고, 제1 금속으로 된 전극리벳;
    상기 제1 금속으로 된 리벳터미널;
    상기 단자유닛과 이웃하는 이차전지를 연결하는 것으로, 상기 제1 금속과는 다른 제2 금속으로 된 버스바; 및
    상기 버스바와 리벳터미널 사이에 개재된 클레드메탈;을 포함하는 이차전지모듈.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 클레드메탈은 상기 버스바의 외측 단부를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 이차전지모듈.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 클레드메탈은 내층을 둘러싸는 외층을 포함하고,
    상기 외층은 제1 금속으로 이루어지고, 상기 내층은 제2 금속으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차전지모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 외층은 상기 리벳터미널에 용접되는 것을 특징으로 하는 이차전지모듈.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 내층은 상기 버스바에 용접되는 것을 특징으로 하는 이차전지모듈.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 이차전지는 또 다른 단자유닛을 포함하고
    상기 또 다른 단자유닛은 또 다른 리벳터미널, 또 다른 전극리벳, 및 또 다른 버스바를 포함하고,
    상기 또 다른 리벳터미널, 또 다른 전극리벳, 및 또 다른 버스바는 동종의 금속으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차전지모듈.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 또 다른 단자유닛은 상기 단자유닛과 반대 극성을 갖는 것을 특징으로 하는 이차전지모듈.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 전극리벳은 리벳터미널에 결합되는 것을 특징으로 하는 이차전지모듈.
KR1020110017980A 2010-03-30 2011-02-28 이차전지 및 이차전지모듈 KR101658024B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US28277110P 2010-03-30 2010-03-30
US61/282,771 2010-03-30
US12/929,678 US8956753B2 (en) 2010-03-30 2011-02-08 Secondary battery and secondary battery module
US12/929,678 2011-02-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110109843A KR20110109843A (ko) 2011-10-06
KR101658024B1 true KR101658024B1 (ko) 2016-10-04

Family

ID=44710049

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110017980A KR101658024B1 (ko) 2010-03-30 2011-02-28 이차전지 및 이차전지모듈

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8956753B2 (ko)
JP (1) JP5342590B2 (ko)
KR (1) KR101658024B1 (ko)

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8673479B2 (en) * 2010-03-30 2014-03-18 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery and a secondary battery module
KR101135510B1 (ko) * 2010-05-20 2012-04-13 에스비리모티브 주식회사 이차 전지 및 전지 모듈
US9537135B2 (en) * 2010-07-21 2017-01-03 Samsung Sdi Co., Ltd. Terminal of rechargeable battery and method of manufacturing the same
JP6072674B2 (ja) 2011-03-10 2017-02-01 三洋電機株式会社 組電池および電池接続方法
JP5837043B2 (ja) * 2011-03-10 2015-12-24 三洋電機株式会社 組電池および電池接続方法
US8859130B2 (en) * 2011-03-11 2014-10-14 GM Global Technology Operations LLC Battery cover for a high voltage automotive battery
CN103443966B (zh) 2011-03-30 2015-12-09 株式会社新王材料 锂离子电池用的负极端子和盖部件以及锂离子电池
CN103534838B (zh) * 2011-06-02 2016-02-24 株式会社新王材料 电池用负极端子和电池用负极端子的制造方法
JP5840207B2 (ja) * 2011-06-10 2016-01-06 日立オートモティブシステムズ株式会社 二次電池
JP5202772B1 (ja) * 2011-08-04 2013-06-05 株式会社Ｎｅｏｍａｘマテリアル 電池用負極端子
WO2013029483A1 (zh) * 2011-08-29 2013-03-07 深圳市比亚迪汽车研发有限公司 电池连接件和具有该电池连接件的电池组
JP6038802B2 (ja) * 2011-10-31 2016-12-07 三洋電機株式会社 組電池及びこの組電池に使用するための角形二次電池
JP5651629B2 (ja) * 2012-03-22 2015-01-14 株式会社東芝 電池
DE102012208352A1 (de) * 2012-05-18 2013-11-21 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Verbinden zweier aus ungleichen Materialien bestehenden Batteriepolen zweier Batteriezellen sowie Batterieeinheit
JP5940374B2 (ja) * 2012-05-25 2016-06-29 三洋電機株式会社 バッテリシステムの製造方法
JP6033019B2 (ja) * 2012-09-19 2016-11-30 矢崎総業株式会社 バスバーと電線の接続構造
KR101693291B1 (ko) * 2012-11-23 2017-01-05 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
CN104904036B (zh) 2012-12-25 2019-05-28 株式会社杰士汤浅国际 蓄电元件、蓄电元件组件以及蓄电元件的制造方法
KR101688482B1 (ko) * 2013-04-08 2016-12-21 삼성에스디아이 주식회사 전지 유니트 및 이를 채용한 전지 모듈
KR101688481B1 (ko) * 2013-04-08 2016-12-21 삼성에스디아이 주식회사 전지 유니트 및 이를 채용한 전지 모듈
KR101741028B1 (ko) * 2013-04-08 2017-05-29 삼성에스디아이 주식회사 전지 유니트 및 이를 채용한 전지 모듈
JP6044454B2 (ja) * 2013-05-24 2016-12-14 株式会社豊田自動織機 蓄電装置モジュール
KR101554361B1 (ko) 2013-07-09 2015-09-18 주식회사 엘지화학 이종 금속 용접 방법, 이에 의해 제조된 이종 금속 버스 바 및 이를 포함하는 이차전지
US9722231B2 (en) 2013-09-06 2017-08-01 Johnson Controls Technology Company Bladed fuse connectors for use in a vehicle battery module
KR101711991B1 (ko) 2013-09-16 2017-03-03 삼성에스디아이 주식회사 기둥단자를 갖는 이차 전지 및 이를 이용한 전지 모듈
JP5943396B2 (ja) * 2013-09-25 2016-07-05 株式会社日立金属ネオマテリアル 電池用端子、電池用端子の製造方法および電池
KR101720619B1 (ko) * 2013-10-08 2017-03-28 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
WO2015059826A1 (ja) * 2013-10-25 2015-04-30 日立オートモティブシステムズ株式会社 角形二次電池
KR101739301B1 (ko) * 2013-12-10 2017-05-24 삼성에스디아이 주식회사 배터리 모듈
KR102273777B1 (ko) 2014-08-08 2021-07-06 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 및 이를 구비하는 이차 전지 모듈
KR102348679B1 (ko) 2015-02-24 2022-01-06 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 및 그 모듈
KR102368086B1 (ko) * 2015-03-16 2022-02-24 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR102408436B1 (ko) 2015-06-03 2022-06-10 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR102397857B1 (ko) * 2015-07-15 2022-05-12 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 및 이를 이용한 전지 모듈
KR102467767B1 (ko) 2015-11-24 2022-11-16 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
US11909055B2 (en) * 2018-09-25 2024-02-20 Panasonic Holdings Corporation Secondary battery
WO2020102116A1 (en) * 2018-11-13 2020-05-22 Wynn Nathaniel C Battery module with bimetallic terminal busbar and adaptable connector interface
JP7054454B2 (ja) * 2018-12-11 2022-04-14 トヨタ自動車株式会社 二次電池の製造方法
JP7028825B2 (ja) 2019-05-22 2022-03-02 本田技研工業株式会社 組電池
EP4134995A4 (en) * 2020-05-14 2024-07-10 Gs Yuasa Int Ltd ELECTRICAL STORAGE ELEMENT
JP7296996B2 (ja) * 2021-02-02 2023-06-23 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 電極端子およびその利用
KR20240139202A (ko) * 2023-03-14 2024-09-23 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지용 단자 구조 및 이를 구비한 이차전지

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020006542A1 (en) 1997-11-24 2002-01-17 Un-Sick Park Secondary battery
JP2002352863A (ja) * 2001-03-21 2002-12-06 Ngk Insulators Ltd リチウム二次単電池およびリチウム二次単電池の接続構造体
JP2004071267A (ja) * 2002-08-05 2004-03-04 Sanyo Electric Co Ltd 電池

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3184071B2 (ja) * 1995-09-06 2001-07-09 キヤノン株式会社 リチウム二次電池
JP4273543B2 (ja) * 1997-10-07 2009-06-03 パナソニック株式会社 非水電解質二次電池
JP4196521B2 (ja) * 2000-05-19 2008-12-17 新神戸電機株式会社 電気自動車用バッテリ構造及び電池モジュール
US6717062B2 (en) * 2000-07-03 2004-04-06 Rohm Co., Ltd. Battery pack and battery case used for the same, and method for producing the same
JP2002358945A (ja) * 2000-11-15 2002-12-13 Ngk Insulators Ltd リチウム二次単電池の接続構造体
JP2003045408A (ja) * 2001-08-01 2003-02-14 Nec Mobile Energy Kk 密閉型電池
JP2009129704A (ja) * 2007-11-22 2009-06-11 Hitachi Maxell Ltd 密閉型電池
DE102009047490A1 (de) 2009-12-04 2011-06-09 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020006542A1 (en) 1997-11-24 2002-01-17 Un-Sick Park Secondary battery
JP2002352863A (ja) * 2001-03-21 2002-12-06 Ngk Insulators Ltd リチウム二次単電池およびリチウム二次単電池の接続構造体
JP2004071267A (ja) * 2002-08-05 2004-03-04 Sanyo Electric Co Ltd 電池

Also Published As

Publication number Publication date
US8956753B2 (en) 2015-02-17
KR20110109843A (ko) 2011-10-06
US20110244309A1 (en) 2011-10-06
JP5342590B2 (ja) 2013-11-13
JP2011210725A (ja) 2011-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101658024B1 (ko) 이차전지 및 이차전지모듈
EP2375474B1 (en) Secondary battery and secondary battery module
JP5426594B2 (ja) 二次電池及び二次電池モジュール
CN110462881B (zh) 具有强化接头接合结构和电极引线弯曲结构的柔性电池
EP2228852B1 (en) Rechargeable battery comprising current collecting plates with improved structure
KR101084220B1 (ko) 이차전지의 단자유닛 및 그 제조방법
CN110692149B (zh) 电池模块、包括该电池模块的电池组和车辆
KR101107082B1 (ko) 이차 전지
US10333113B2 (en) Rechargeable battery having retainer
KR101775540B1 (ko) 복수의 전극 조립체를 가지는 이차 전지
US9312528B2 (en) Rechargeable battery and battery module
EP2388847B1 (en) Secondary battery comprising first and second collector plates that are enmeshed together
KR20170036639A (ko) 배터리 모듈
KR101217073B1 (ko) 이차전지 및 이차전지모듈
US20210013474A1 (en) Secondary battery
EP2978061B1 (en) Pouch-type secondary battery and secondary battery module comprising same
KR101127606B1 (ko) 집전판의 구조가 개선된 이차전지 및 그 집전판
US9515343B2 (en) Rechargeable battery
KR20160107972A (ko) 이차 전지
US20110300436A1 (en) Secondary battery
CN109716573B (zh) 可再充电电池、电极组件和用于制造电极组件的方法
KR20170034122A (ko) 이차전지

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant